試論鉆探技術如何適應深部找礦的要求

■易憲貴

（江西省核工業地質局二六六大隊江西南昌330038）

試論鉆探技術如何適應深部找礦的要求

■易憲貴

（江西省核工業地質局二六六大隊江西南昌330038）

隨著我國找礦工作的深入開展，對深部找礦也提出更高的要求。而深部找礦實現的關鍵在于鉆探技術的運用，但如何使這些技術應用效果得到最大程度發揮，又成為現行找礦中面臨的主要難題。本文主要對鉆探技術的相關概述與深部找礦中鉆探技術的具體應用進行探析。

深部找礦鉆探技術應用

0 前言

深部找礦已成為現行找礦工作中面臨的重點與難點。盡管實際找礦工作中，有較多遙感技術、物化探方法以及地質理論等引入其中，但在深部找礦中很難取得良好的效果，許多如鉆探速度、鉆探取心取樣等都難以保障。這就要求開展深部找礦工作中，注意將鉆探技術引入其中，如巖心定向、受控定向以及反循環取樣等，確保深部找礦工作順利開展。因此，本文對深部找礦中鉆探技術的應用研究，具有十分重要的意義。

1 鉆探技術的相關概述

1.1 反循環連續取樣

鉆探技術應用中，反循環取樣技術在循環介質應用上，主要以壓縮空氣為主，在此基礎上對巖礦采取沖擊回轉方式，這樣壓縮空氣會在鉆桿旋轉中將巖屑帶到地表，在此基礎上收集這些巖屑，將其作為分析化驗地質的樣本。通過實踐研究發現，該技應用下，較多物化參數如礦體厚度、埋藏深度等都可通過樣品反映出來，而且與以往取柱狀巖心方式相比，鉆探速度將超出5-10倍。同時，該技應用下施工成本較低，能夠滿足經濟效益提高的要求。但需注意為使技術應用效果得到最大發揮，要求做好雙臂鉆桿的選擇。

1.2 繩索取心技術

該技術投入使用的時間相比反循環取樣早出很多，推廣時間較長，能夠達到找礦效果也較為明顯。但與國外繩索取心技術的應用水平相比，我國對該技術使用中很難保證鉆探工作量，究其原因在于鉆具在加工質量上不高，材質不佳，且脫扣、折斷等情況極易出現，一旦鉆孔深度超出1000m，將無法保證取得良好的鉆探效果。此外，繩索取心技術中的金剛鉆頭，盡管制造中引入較多復合材料，如復合片、聚晶等，但整體性能并不高，進而導致鉆頭效率差、鉆進壽命段。

1.3 巖心定向與受控定向技術

找礦工作中的巖心定向，其主要指將定向標記設置于孔底巖心，這樣可標記后的定向巖心被獲取，在此基礎上計算與測量定向巖心，能夠使斷裂面產狀、巖層層面產狀被可靠推測，是現行石油勘探中的重要技術。而受控定向技術，其原理主要表現在根據預定方向，將鉆孔按此方向運動，可使多個羽狀鉆孔被獲取，一般對于水溶性礦產如芒硝礦、鹽鹵礦等領域極為適用。當前受控定向技術應用于深孔鉆探過程中，已逐漸成孔內事故處理的重要方式。但需注意在應用中保證做好孔斜控制，避免出現孔斜變化率過大的現狀。此外，在鉆探技術應用中，常用的技術也表現在沖擊回轉、空氣泡沫等方面，這兩個技術本身能耗較高，且鉆探效果也較差，所以并未得以推廣[1]。

2 深部找礦中鉆探技術的應用要求

2.1 鉆探設備的應用

為滿足深部找礦要求，在實際找礦中首先應做好鉆心鉆探設備的選用與性能控制。在開發與研制鉆機中，應注意將更多國外先進技術引入，確保深孔鉆機能夠滿足巖心鉆探要求。如巖心驅動鉆機的開發，其將液壓作為動力，應用中可取得較好的效果。同時在坑道鉆探設備方面，應保證其在綜合性能上不斷提升，可機電液一體化作為設備綜合性能提升的目標，確保將其應用于深部找礦工作中，可使是深部地層被揭露，且鉆探時間與費用都可減少。此外，應注意不斷推廣巖心鉆探設備，可采取產業化發展模式，如全液壓動力頭式鉆機，可考慮在市場中進一步推廣，盡可能達到鉆機產業化發展要求[2]。

2.2 工藝方法的選擇與其他要求

實際開展深部找礦工作中，工藝方法、鉆心鉆探器具等在選用中應采取一定的方法。首先需在信息收集方面不斷加強，企業可不斷與其他企業進行鉆探技術的應用探討，分析當前定向鉆進、金剛石鉆進以及沖擊回轉鉆進等應用情況。且在對市場環境下的電子信息、機械與材料等進行探索，避免在技術應用中出現閉門造車現象，將更多先進理念引入設備設計中，有利于器具的進一步完善。

其次，應根據鉆探技術應用要求開發相關的的鉆具。如新型雙壁鉆桿、高強度繩索取心鉆桿以及使用周期較長的金剛石鉆頭等。同時，在深部找礦中，也可對鉆探技術的應用進一步完善，如針對以往未得以推廣的空氣泡沫鉆進技術，盡管其成本較高，但相比傳統泥漿鉆進，在控制巖心污染、延長鉆頭適用周期以及提高鉆效等方面優勢都較為明顯，所以對于泥漿使用受限問題，可考慮將空氣泡沫鉆進引入其中，確保技術應用成熟度不斷提高的基礎上，使其成本得以有效控制。

最后，鉆探技術應用下需注意做好鉆探人員素質提升工作。深部找礦中，無論設備的應用還是先進技術的引入，都要求有高素質的人員團隊相配套。如對于較多深部找礦中應用的精密儀器設備，在實際操作中具有明顯的自動化特征，此時若人員無法對設備操作做到游刃有余，將無法使深部找礦工作順利完成。礦業公司可適時開展相應的的交流合作活動，由不同企業中的人才進行交流，這樣可使工藝方法、鉆探設備等要求更易為人員接受。或也可引入相應的培訓機制，將受控定向技術、繩索取心技術等向人員講授，且對于復雜的深部鉆孔工作，在操作前需做好技術交底工作，以此使技術應用效果得到最大程度發揮[3]。

3 結論

鉆探技術的應用是提升深部找礦工作水平的重要途徑。實際應用中，應正確認識當前找礦工作中各鉆探技術的優勢與弊端，并注意結合深部找礦工作要求，合理選擇鉆井設備，不斷收集與吸納更多先進的設備與技術理念，巖質與開發相應的鉆具，并在人員素質方面不斷強化，這樣才可促進深部找礦整體水平進一步提升。

[1]楊淑紅.物化探與鉆探方法在遼寧西豐興文鉬礦勘探中的應用 [D].吉林大學, 2013.

[2]杜瑞慶.深部鐵礦勘探的地球物理找礦模式研究 [D].中國地質大學（北京）, 2013.

[3]胡郁樂,張曉西,張惠,吳翔.SinoProbe-05深部探測項目鉆探技術問題總結與對策研究 [J].探礦工程 (巖土鉆掘工程),2014,09:32-37.

P634[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-264-1

易憲貴（），男，畢業于中南工業大學，本科，工程師，研究方向為探礦工程。